V tomto článku sa budeme zaoberať vírusovými ochoreniami, ich charakteristikou, históriou, spôsobmi šírenia, symptómami a významnými virózami súčasnosti.
Virózy sú veľmi časté ochorenia spôsobené vírusmi, ktoré napádajú rôzne typy buniek a spôsobujú rôzne choroby u ľudí, zvierat a rastlín. Vírusy sú malé zárodky, ktoré využívajú bunky hostiteľa na reprodukciu. Medzi bežné vírusové ochorenia patrí napríklad prechladnutie, chrípka, koronavírus, žalúdočná chrípka, bradavice či opary. Veľa vírusov zmizne samo, ale niektoré spôsobujú chronické ochorenia alebo dokonca ohrozujú život.
Definícia virózy
Vírusové infekcie sú choroby, ktorými sa človek nakazí z malých organizmov, ktoré používajú bunky na to, aby si vytvorili viac kópií (vírusov). Vírusové infekcie zvyčajne spôsobujú ochorenie dýchacieho a tráviaceho ústrojenstva, ale môžu infikovať aj ďalšie časti tela.
Základná charakteristika vírusových infekcií
Vírusy sú zodpovedné za niektoré z najvražednejších chorôb, ktoré existujú. Je užitočné poznať niektoré charakteristiky vírusov, pretože to objasní nevyhnutnosť určitých liečebných postupov alebo opatrení, ktoré treba pri prepuknutí nákazy podstúpiť.
Medzi hlavné charakteristiky vírusov patrí:
Vírusy sú neživé: Neživé vírusy, známe tiež ako patogény, nie sú živé organizmy a môžu fungovať iba v kontakte so živými bunkami. Vírusy nie sú tvorené bunkami, nemôžu sa samy rozdeliť a potrebujú hostiteľa na obživu, ktorým môže byť človek, ale aj zvieratá alebo rastliny. Vírusy začínajú žiť vtedy, keď obalia genetický materiál v bunkách iných živých organizmov. Len čo sú vnútri bunky, využívajú jej energiu, ribozómy, enzýmy a ďalšie bunkové časti na replikáciu.
Veľkosť a tvar: Vírusy sú mikroskopické a voľným okom neviditeľné a majú širokú škálu tvarov a veľkostí, a to od jednoduchých sférických častíc až po zložitejšie štruktúry. Najbežnejšie tvary sú dvadsaťstranné, valcové a špirálové. Tvar vírusu môže ovplyvniť jeho schopnosť infikovať bunky a replikovať sa. Napríklad kockovitý vírus má povrchové proteíny, ktorému umožňujú pripojiť sa k bunkovým stenám. Len čo sa vírus prichytí, môže do bunky vstreknúť svoj genetický materiál a začať sa rozmnožovať.
Životný cyklus: Reprodukcia vírusov môže prebehnúť dvoma spôsobmi – lytickým a lyzogénnym cyklom. Všetky vírusy nemajú schopnosť sa replikovať samy a potrebujú živého hostiteľa, ako je človek, rastliny alebo zvieratá. Vírus vstupuje do živej bunky hostiteľa a preberá procesy bunky na výrobu nového genetického materiálu a bielkovín. Bunka kopíruje vírusový genetický materiál a vytvára nový vírusový genetický materiál a bielkoviny. Niektoré typy vírusov spôsobujú úplný rozpad bunky, iné typy vírusov opúšťajú bunkovú membránu. Obe metódy poškodzujú bunky a spôsobujú ochorenie, pretože hostiteľ začne replikovať vírusovú DNA. Vírusy, ktoré opustili bunku, môžu infikovať ďalšie bunky.
Vírusy spôsobujú choroby: Vírusy spôsobujú širokú škálu ochorení u rastlín, zvierat a ľudí.
Vírusy existujú tak dlho, ako na Zemi existuje život, a história ľudstva je poznačená vírusovými epidémiami, ktoré mali extrémny vplyv na populáciu a spoločnosť.
Historický prehľad dôležitých vírusových epidémií
Morová epidémia (čierna smrť) (14. až 17. storočie) – jedna z najničivejších epidémií, ktorá spôsobila úmrtie miliónov ľudí na celom svete.
Španielska chrípka (1918 – 1919) – odhadovaný počet obetí je medzi 50 a 100 miliónmi ľudí.
HIV/AIDS (1980 – doteraz) – ide o globálnu epidémiu, ktorá postihuje milióny ľudí a spôsobuje smrť mnohých z nich.
SARS (2002 – 2003) – epidémia, ktorá sa rozšírila z Číny do ďalších krajín, pričom sa nakazilo vyše 8 000 ľudí a viac ako 700 ich zomrelo.
MERS (2012 – doteraz) – epidémia spojená s koronavírusom, ktorá spôsobila stovky nákaz a viac ako 30 % úmrtnosť.
COVID-19 (začiatok decembra 2019 – doteraz) – globálna pandémia, ktorá spôsobila milióny nákaz a úmrtí, vážne dopady na zdravotné systémy a ekonomiku.
Vývoj liečby a prevencia
Vývoj liečby viróz a ich prevencia boli v priebehu rokov dôležitým aspektom v boji proti vírusovým infekciám. Postupne sa formovali rôzne stratégie a technológie, ktoré kontrolujú a liečia toto ochorenie.
Historický vývoj výskumu vírusov:
Experimenty s vírusmi začal Jenner v roku 1798. Jenner prišiel s prvou známou formou očkovania proti infekcii kravskými kiahňami, ktorá zároveň zabraňovala infekcii pravými kiahňami u ľudí.
V rokoch 1881 – 1885 Louis Pasteur prvýkrát využil zvieratá na štúdium vírusov a objavil vakcínu proti besnote. Pasteur sa však nesnažil identifikovať pôvodcu infekcie.
V roku 1900 našiel Waltera Reed vírus žltej zimnice prítomný v krvi pacientov počas fázy horúčky. Zistil tiež, že sa vírus šíri prostredníctvom komárov.
Začiatkom 20. storočia Elford vyvinul kolodiové membrány, ktoré dokázali zachytiť vírusy.
V roku 1908 Ellerman a Bang preukázali, že niektoré typy nádorov boli spôsobené vírusmi.
V roku 1931 Ernst Ruska a Max Knoll objavili elektrónovú mikroskopiu, ktorá umožnila prvé obrazy vírusov.
André Lwoff v roku 1949 zistil, že vírus sa môže správať ako bakteriálny gén na chromozóme a v roku 1957 definoval vírusy ako možné patogénne entity s infekčnou fázou a iba s jedným typom nukleovej kyseliny.
V roku 1949 John F. Enders, Thomas Weller a Frederick Robbins vypestovali prvý vírus bez použitia pevného zvieracieho tkaniva alebo vajec. To Jonasovi Salkovi umožnilo vytvoriť účinnú vakcínu proti obrne.
Nasledovala dôležitá éra výskumu detskej obrny, keď Albert B. Sabin predstavil oslabenú vakcínu proti obrne.
Prehľad vývoja liečby a prevencia viróz:
Vývoj liečby a prevencia viróz je dynamický proces zahŕňajúci výskum, vývoj nových liekov, očkovanie a preventívne opatrenia.
1. Prevencia
Očkovanie je účinný spôsob prevencie viróz. Prvá vakcína proti kiahňam bola vyvinutá Edwardom Jennerom v roku 1796. Odvtedy bolo vyvinutých veľa druhov vakcín proti rôznym virózam, ako napríklad proti hepatitíde, chrípke, detskej obrne či koronavírusu.
Hygienické opatrenia, ako je dôkladné umývanie rúk, dezinfekcia povrchov a izolácia nakazených jedincov zabraňujú šíreniu vírusov.
2. Liečba
Základné stavebné časti vírusov
Vírus sa skladá z kapsidu, čo je proteínová vrstva, ktorá obklopuje jadro vírusového genetického materiálu. Kapsid je zostavený z tzv. kapsomérov, podjednotiek bielkovín. V jadre vírusu je nukleová kyselina DNA alebo RNA, a to v závislosti od typu vírusu. Vírusový genóm kóduje genetické informácie potrebné na produkciu nových vírusov. Vonkajšia lipidovo-proteínová vrstva membrány sa nazýva obal, ale nejde o univerzálny znak. Proteínový obal a vírusový genóm sú spoločne známe ako vírusové častice alebo virión. Len čo virión vstúpi do hostiteľskej bunky, začne sa reprodukovať a šíriť infekciu.
Životný cyklus vírusov
Životný cyklus vírusu je možné rozdeliť do troch fáz:
Najskôr dôjde k pripojeniu, keď sa častica vírusu stretáva s hostiteľskou bunkou a pripája sa k povrchu bunky. Nasleduje penetrácia, keď častica vírusu dosiahne cytoplazmu a odkladanie, keď vírus vylučuje svoj kapsid.
Po vstupe do bunky vírus využije hostiteľskú bunku na replikáciu svojho genetického materiálu a syntézu virálnych proteínov. Tieto novovytvorené virálne komponenty vytvárajú nové vírusy. Novoreplikovaný genetický materiál sa zostavuje do nových viriónov (úplných vírusov) a uvoľňuje sa extracelulárne.
Zostavenie viriónu a uvoľnenie z bunky. To môže prebiehať rôznymi spôsobmi. Pri niektorých vírusoch bunka praskne a uvoľní nové vírusy, zatiaľ čo pri iných vírusoch opúšťajú vírusy bunku buď exocytózou, alebo inými mechanizmami. Nové vírusy sa šíria do ďalších buniek a spôsobujú infekciu.
Mechanizmus infekcie hostiteľskej bunky
Mechanizmus infekcie hostiteľskej bunky prebieha v niekoľkých krokoch.
Spôsoby prenosu
Existujú rôzne spôsoby prenosu viróz. Tu sú tri hlavné spôsoby:
Prenos prebieha prostredníctvom malých kvapôčok, ktoré vznikajú pri kašli, kýchaní alebo rozprávaní infikovaného človeka. Ak sa dostanú do očí, nosa alebo úst ďalšieho človeka, môže dôjsť k infekcii. Táto infekcia je typická pre vírusy, ako je chrípka alebo SARS-CoV-2, ktorý spôsobuje COVID-19.
Vírusy sa šíria z tráviaceho traktu jedného jedinca do tráviaceho traktu ďalšieho jedinca, obvykle prostredníctvom kontaminovanej vody, potravín alebo povrchov. Tento spôsob prenosu je spojený s infekciami, ako je napríklad hepatitída A alebo norovírus.
Prenos vírusov z matky na dieťa počas tehotenstva, pôrodu alebo dojčenia. Vírusy môžu prechádzať z matky na plod cez placentu alebo počas pôrodu, keď môže dôjsť k infekcii novorodenca. Napríklad vírus HIV sa môže prenášať z matky na dieťa vertikálne.
Okrem spomínaných spôsobov prenosu sa môžu virózy šíriť aj rôznymi ďalšími cestami, a to vrátane kontaktu s telesnými tekutinami infikovaného (krv, sliny, moč), prostredníctvom hmyzu (napr. komárov – prenos vírusu Zika) a ďalšími spôsobmi, ktoré závisia od konkrétneho vírusu a jeho vlastností.
Faktory ovplyvňujúce šírenie vírusov
„Očkovanie proti chrípke nemusí byť vždy účinné, pretože medzi ľuďmi sa šíri viac kmeňov chrípkového vírusu a očkovacia látka je samozrejme pripravená len proti jednému. Napriek týmto nevýhodám je očkovanie proti chrípke oprávnené u osôb, ktoré sú vystavené zvýšenému riziku infekcie alebo u osôb, ktoré majú väčšie riziko komplikácií.
Situáciu trochu komplikuje prítomnosť desiatok ďalších vírusov, ktoré spôsobujú bežné nádchy a zápal horných dýchacích ciest. Očkovanie proti nim je však zbytočné, pretože choroby, ktoré spôsobujú, majú ľahký priebeh. Ľudia si však často mýlia bežné nachladnutie s pravou chrípkou a myslia si, že jedna injekcia proti chrípke ich ochráni pred akýmkoľvek ochorením počas zimného obdobia.“
Symptomatické a asymptomatické prejavy viróz sú dva hlavné typy prejavov.
Symptomatické prejavy
Jedinci so symptomatickými virózami vykazujú klinické príznaky a symptómy infekcie. To sa môže prejavovať horúčkou, bolesťou hlavy, bolesťou svalov, únavou, kašľom, nádchou, vracaním, hnačkou a ďalšími špecifickými príznakmi, ktoré sú charakteristické pre určitú vírusovú infekciu. Symptomatické prejavy virózy sú častým dôvodom navštívenia lekára a testovania. Pri niektorých virózach môžu symptómy byť mierne, zatiaľ čo pri iných môžu byť symptómy veľmi závažné a dokonca život ohrozujúce.
Asymptomatické prejavy
Asymptomatické virózy sú prípady, keď jedinec nevykazuje žiadne klinické symptómy alebo príznaky ochorenia. V takýchto prípadoch je imunitný systém jedincov schopný infekciu úspešne kontrolovať, a preto neprejavujú žiadne symptómy. Týmto ľuďom sa hovorí asymptomatickí nositelia.
Bežné príznaky a komplikácie:
Bežné príznaky virózy
Komplikácia virózy
Zobrazovacie metódy sa využívajú na zobrazenie vírusov a ich účinkov v hostiteľských bunkách a tkanivách. Hlavné zobrazovacie metódy sú:
Elektrónová mikroskopia (EM):
EM je veľmi výkonná zobrazovacia metóda, ktorá umožňuje vizualizáciu veľmi malých objektov, a to vrátane vírusov na atomárnej úrovni. Táto metóda sa používa na pozorovanie štruktúry vírusov vrátane ich vonkajšieho obalu a vnútorných komponentov. EM je nevyhnutné na štúdium ultraštruktúry vírusov a môže pomôcť pri identifikácii nových alebo neobvyklých vírusov.
Imunoelektrónová mikroskopia (IEM):
IEM kombinuje princípy elektrónovej mikroskopie s imunologickými technikami. Umiestniť na vírus špecifické protilátky označené zlatými alebo inými časticami, čo umožňuje zobrazenie lokalizácie vírusu v tkanivách alebo bunkových vzorkách. IEM sa často používa na lokalizáciu vírusov v biologických vzorkách, ako sú tkanivá alebo bunkové kultúry.
Fluorescenčná mikroskopia:
Táto metóda využíva špecifické fluorescenčné farbivá alebo protilátky na vizualizáciu vírusov pod svetelným mikroskopom. Fluorescenčná mikroskopia je užitočná na štúdium interakcií medzi vírusom a hostiteľskými bunkami, sledovanie šírenia vírusu v tkanivách a diagnostiku virálnych infekcií.
In vivo zobrazovacie metódy:
Tieto metódy umožňujú sledovať šírenie vírusu v živých organizmoch. Napríklad použitie geneticky modifikovaných vírusov s in vivo zobrazovacími sondami umožňuje sledovať, ako a kde sa vírus replikuje v reálnom čase. In vivo zobrazovacie metódy sa často používajú vo výskume viróz a testovaní antivirotických liečiv.
Tomografia a MRI:
Niektoré vírusy môžu spôsobiť štrukturálne zmeny v tkanivách alebo orgánoch, ktoré je možné zobraziť pomocou tomografie (CT) alebo magnetickej rezonancie (MRI). Tieto metódy sa používajú na diagnostiku a monitorovanie komplikácií spojených s vírusovými infekciami, ako sú abscesy, zápaly a zmeny v orgánoch.
Diferenciálna diagnostika v prípade viróz je metóda určenia, či sú prejavujúce sa symptómy spôsobené vírusovou infekciou alebo iným ochorením. Vírusové ochorenia sa môžu prejavovať podobne ako ďalšie ochorenia, a preto je diferenciálna diagnostika na určenie presnej príčiny príznakov nevyhnutná. Tu je niekoľko faktorov, ktorými sa lekár môže riadiť pri diferenciálnej diagnostike viróz:
Vakcinácia a jej význam
Vakcinácia je dôležitá metóda prevencie a kontroly vírusových infekcií, ktorá prispieva k ochrane jednotlivcov aj populácií pred vážnymi vírusovými ochoreniami.
Význam očkovania v rámci ochrany pred ochorením:
Antivírusové lieky: mechanizmy účinku a indikácie
Antivírusové lieky ovplyvňujú replikačný cyklus vírusu alebo blokujú jeho šírenie v hostiteľských bunkách. Existuje niekoľko rôznych mechanizmov účinku antivírusových liekov a ich indikácia závisí od typu vírusu a spôsobu infekcie.
Časté mechanizmy účinku a indikácia antivírusových liekov:
Tieto lieky blokujú syntézu vírusu alebo bránia jeho úprave a integrácii do hostiteľského genómu.
Indikácia: HIV/AIDS, herpes a hepatitída B a C.
Blokácia špecifických enzýmov vírusu, replikácie či šírenia.
Indikácia: HIV/AIDS a hepatitída C.
Blokácia vstupu do hostiteľskej bunky alebo interakcie s receptormi na povrchu bunky.
Indikácia: HIV/AIDS a respiračný syncytiálny vírus.
Tieto lieky zlepšujú schopnosť bojovať proti vírusu.
Indikácia: Hepatitída B a C.
Tieto vakcíny pomáhajú telu vyvinúť imunitu proti určitému vírusu.
Indikácia: Chrípka, hepatitída B a A, papilomavírusy (HPV) a ďalšie.
Kombinácia rôznych antivírusových liekov s cieľom zvýšenia účinnosti liečby.
Indikácia: HIV/AIDS.
Podporná liečba a manažment pacienta s virózou
Prevencia šírenia viróz v komunite
COVID-19 je spôsobený koronavírusom SARS-CoV-2. Vírus bol prvýkrát zaznamenaný vo Wuhane v Číne v decembri 2019. Prenáša sa prevažne kvapôčkami pri kašli, kýchaní alebo rozprávaní. Ďalší možný prenos je cez kontaminované povrchy a následný prenos vírusu dotykom tváre. Časté príznaky sú horúčka, suchý kašeľ, únava, bolesti svalov, dýchavičnosť a stratu čuchu či chuti. Medzi vážnejšie príznaky patrí zápal pľúc a zlyhanie dýchacieho systému. Prevencia zahŕňa nosenie rúšok, sociálne dištancovanie, dôkladné umývanie rúk a očkovanie.
Chrípku spôsobuje vírus chrípky z rodiny Orthomyxoviridae. Chrípka môže mať rôzne typy a podtypy vrátane A, B a C. Prenáša sa kvapôčkami a vírus môže prežívať na povrchu až niekoľko hodín. Príznaky chrípky môžu byť horúčka, bolesti svalov, únava, kašeľ, bolesti hlavy a bolesť v krku. Obvykle ide o mierne ochorenie, ale môžu sa prejaviť aj vážne komplikácie a v najhoršom prípade aj smrť. Prevencia zahŕňa očkovanie a dodržiavanie hygienických opatrení.
Chrípkový vírus má schopnosť neustále meniť svoju proteínovú štruktúru. Tieto drobné zmeny, ktoré vírus neustále prechádza, sú pre imunitný systém mätúce, pretože si vždy vytvorí protilátky proti jednej bielkovinovej štruktúre a keď sa stretne s zmeneným vírusom, musí prejsť celým procesom tvorby protilátok znova. To vysvetľuje, prečo človek počas svojho života trpí mnohými z týchto ochorení. Očkovacia látka je účinná len vtedy, ak je vyrobená z vírusu, ktorý sa momentálne šíri, ale často je veľmi ťažké určiť, ktorý vírusový kmeň spôsobí epidémiu v ktorom roku.
HIV je spôsobené vírusom HIV. AIDS je ochorenie, ktoré môže neskôr vďaka vírusu HIV vypuknúť. HIV sa prenáša krvou, spermiami, vaginálnymi sekrétmi a materským mliekom. Najčastejšie sa prenáša počas nechráneného sexuálneho styku a používaním spoločných injekčných ihiel. Zo začiatku sa HIV prejavuje ako chrípka, ale veľa ľudí nemá príznaky. Absencia liečby spôsobuje zníženie funkcie imunitného systému, ktoré vedie k vážnym infekciám a nádorom. Prevencia zahŕňa používanie kondómov pri sexe, testy na HIV a vyhýbanie sa spoločnému používaniu ihiel.
Vplyvy na verejné zdravie a spoločnosť
Virózy majú rozsiahle dopady na verejné zdravie a spoločnosť v rôznych oblastiach, a to vrátane zdravotnej starostlivosti, ekonomiky, sociálneho života a celkového blaha spoločnosti.
Výskum nových liečebných metód
Vývoj nových vakcín
Vedci a farmaceutické firmy pracujú na vytvorení nových technológií a platforiem, ktoré umožnia rýchly vývoj vakcín proti novým vírusom. Vedci tiež uvažujú o univerzálnych vakcínach, ktoré by boli účinné proti viacerým druhom vírusov. Výskumníci tiež pracujú na výskume vakcín pre zvieratá, ktoré by mohli zabrániť prenosu vírusov zo zvierat na ľudí.
Globálna spolupráca a reakcia na pandémie
Virózy sú obsiahlou skupinou ochorení spôsobených vírusmi rôznych charakteristík, spôsobov šírenia a klinických prejavov. História viróz je plná epidémií, ktoré mali vážny vplyv na ľudskú populáciu. Vývoj liečby a prevencia viróz prešli dlhou cestou a momentálne sa vedci prevažne zaoberajú modernými antivirotikami a vakcínami. Jedinci sa pred virózami môžu chrániť očkovaním a dodržiavaním hygienických opatrení. Klinické prejavy viróz môžu byť rôzne, a to od miernych respiračných ťažkostí po vážne komplikácie. Vzhľadom na rôzne faktory ovplyvňujúce šírenie vírusov je dôležité dodržiavať preventívne opatrenia na zníženie rizika nákazy. Vyvíjajú sa však nové lieky a liečebné postupy, aby sa tieto vírusové ochorenia lepšie zvládali. Prevencia a včasná diagnostika vírusových ochorení sú zásadné pre ochranu zdravia jednotlivcov a celých populácií, kontrolu šírenia nákazy a minimalizáciu zdravotného, sociálneho a ekonomického dopadu.
Tento článok má iba informatívny charakter a neslúži ako náhrada konzultácie s lekárom. V prípade podozrenia na akékoľvek zdravotné problémy (svoje či u svojich detí) sa obráťte na profesionálnu pomoc lekára.
https://my.clevelandclinic.org/health/diseases/24473-viral-infection
https://nowpatient.com/blog/what-are-the-5-characteristics-of-viruses
https://www.news-medical.net/health/Virus-History.aspx
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7158286/
Vyštudovala som farmaceutickú fakultu Univerzity Karlovej v Hradci Králové. Od 90. rokov sa nepretržite venujem praktickému lekárenstvu, pričom sa tiež zaujímam o novinky vo svete farmácie. Dôkladne zisťujem zloženie produktov, ktoré sú dostupné v zahraničí a u nás zatiaľ nie. Voľný čas predovšetkým trávim s rodinou, s ktorou veľmi rada chodím do prírody a po horách. Aktívne sa tiež venujem foteniu, volejbalu a posilňovni.
Odborné rady a odpovede na vaše otázky, a to z pohodlia vášho domova.